隨著電子全站儀及電子計算機的普及，地形圖的成圖方法正在逐步地由傳統(tǒng)的白紙法成圖向數(shù)字測圖方向發(fā)展。特別是在我國的東部沿海發(fā)達地區(qū)，數(shù)字測圖幾乎已占據(jù)了大部分的地形圖測繪市場。本人從事數(shù)字測圖工作已近四年，下面就數(shù)字成圖中的幾個方面談一些個人的體會，但其中定有不盡及謬誤之處，萬望各位老師、專家及同行能不吝賜教。 

 

  目前在我國，獲得數(shù)字地圖的主要方法有三種：原圖數(shù)字化、航測數(shù)字成圖、地面數(shù)字測圖。但不管哪種方法，其主要作業(yè)過程均為三個步驟：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及地形圖的數(shù)據(jù)輸出（打印圖紙、提供軟盤等）。

 

1． 原圖數(shù)字化 

  當一個城市（地區(qū)）需要用到數(shù)字地形圖而一時因經(jīng)費困難、或受到時間等原因的限制時，該方法是再適宜不過的了。它能夠充分地利用現(xiàn)有的地形圖，僅需配備計算機、數(shù)字化儀、繪圖儀再配以一種數(shù)字化軟件就可以開展工作，并且可以在很短的時間內(nèi)獲得數(shù)字的成果。如一時連購買設(shè)備的經(jīng)費也難以落實，也可讓具備有圖紙數(shù)字化能力的測繪單位代而為之。它的工作方法有兩種：手扶跟蹤數(shù)字化及掃描矢量化后數(shù)字化，其中后一種要比前一種的精度高、效率高。 

 

  但是，利用該方法所獲得的數(shù)字地圖其精度因受原圖精度的影響，加上數(shù)字化過程中所產(chǎn)生的各種誤差，因而它的精度要比原圖的精度差。而且它所反映的只是白紙成圖時地表上各種地物地貌，現(xiàn)勢性不是很好。所以它僅能作為一種應(yīng)急措施而非長久之計。 

 

  為了可充分利用該法得到數(shù)字地圖，可通過修測、補測等方法，實測一部分地物點的精確坐標，再用這些點的坐標代替原來的坐標，通過調(diào)整，可在一定的程度上提高原有圖的精度。而隨著地圖的不斷更新，實測坐標的增加，地圖的精度也就會相應(yīng)地得到了提高。 

 

2． 航測數(shù)字成圖 

  當一個地區(qū)（或測區(qū)）很大時，就可以利用航空攝影機在空中攝取地面的影像，通過外業(yè)判讀，在內(nèi)業(yè)建立地面的模型，通過計算機用繪圖軟件在模型上量測，直接獲得數(shù)字地形圖。隨著測繪技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字攝影測量已在我國的某一地區(qū)取得了試驗性的成功，在不久的將來將會得到推廣。它是通過在空中利用數(shù)字攝影機所獲得的數(shù)字影像，內(nèi)業(yè)通過專門的航測軟件，在計算機上對數(shù)字影像進行像對匹配，建立地面的數(shù)字模型，再通過專用的軟件來獲得數(shù)字地圖。可以說，這將是我們今后數(shù)字測圖的一個重要發(fā)展方向。 

 

  該方法的特點是可將大量的外業(yè)測量工作移到室內(nèi)完成，它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低，不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點。它特別適合于城市密集地區(qū)的大面積成圖。但是該方法的初期投入較大，如果一個測區(qū)較小，它的成本就顯得較高。所以現(xiàn)在基本上由一些較大的單位來承擔。 

 

3．地面數(shù)字測圖 

  在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū)或該地區(qū)的測繪經(jīng)費比較充足，可直接采用地面數(shù)字測圖的方法，該方法也稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖，是我國目前各測繪單位用得最多的數(shù)字測圖方法。采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點是精度高，只要采取一定的措施，重要地物相對于鄰近控制點的精度控制在5cm內(nèi)是可以做到的。但它所耗費的人力、物力與財力也是比較大的。在本文中主要就是談這方面的體會。

 

三．測繪軟件的選擇 

  對于一個測繪單位而言，數(shù)字測圖的一個重要問題是選擇好適合于本單位使用的繪圖軟件。因為往往地這個單位用起來很好的軟件，到了別的單位卻不一定適用，所以每個單位對于軟件的選擇問題應(yīng)具體問題具體分析，不能人云亦云。 

 

  衡量一個成圖軟件的標準，首先要看該軟件是否適合本單位的實際情況；二要看其可操作性，是否界面友好，簡便易學(xué)等等；三要看其的提供的功能是否適合于本單位。 

 

  目前各測繪單位所使用的軟件，可謂五花八門，林林總總。但基本上為兩種類型，一是本系統(tǒng)（單位）自行開發(fā)的，另一種是由專門的測繪軟件開發(fā)商開發(fā)，而以商業(yè)目的提供給廣大用戶使用的，也是各測繪單位用得比較多的。在本文中所講到的是后一種軟件。 

 

  現(xiàn)在市場上的測繪軟件用得最多的主要有三種：一是以清華山維公司與清華大學(xué)土木系聯(lián)合開發(fā)的測霸EPSW（Electronic Plane-table Surveying and Mapping system）系列；二是武漢瑞得測繪自動化公司的RDMS系列；三是廣州南方測繪儀器公司與廣州開思公司的****系列與SCS系列。下面簡單作一比較分析。 

 

  EPSW系列主要用于實測與自動繪制各種大比例尺數(shù)字地形圖、地籍圖、管線圖、地物平面圖、斷面圖等，但它的這幾個功能是在不同的專門軟件中的。它的主要特點如下：1 實時成圖 充分發(fā)揮了原來的平板測圖優(yōu)勢，即測即顯，所顯即所測，在接生場地形圖，真正達到了內(nèi)外業(yè)一體化；2 具有多種碎部測量方法；3 界面友好，操作方便快捷，簡單易學(xué)。4 獨創(chuàng)的一步測量法，可以一邊測圖根，一邊測碎部，最后再平差。 

 

  該軟件的最大優(yōu)點是既符合老測繪工作人員的工作經(jīng)驗與習慣，又能高效地完成工作，應(yīng)該說是我國現(xiàn)在電子平板測圖系統(tǒng)中做得最好的，因此，深受廣大測繪人員的喜歡，也占據(jù)了大部分的電子平板測圖市場。它開創(chuàng)了數(shù)字測圖的新局面，對我國數(shù)字測圖技術(shù)的推廣起到極大的推動作用。 

 

  但是，盡管該軟件也提供了諸如圖形縮放、開窗、移動、刪除等功能，但從內(nèi)業(yè)的角度來考慮，這些功能還不能滿足內(nèi)業(yè)編緝的需要，而且，它將原來在外業(yè)的工作依舊在外業(yè)完成，似乎有悖于數(shù)字測圖減輕外業(yè)工作的初衷，并且外業(yè)用的便攜計算機很容易損壞。 

 

  RDMS系列是在GIS圖形平臺上開發(fā)的一個專門測繪用軟件，也提供了電子平板方式，亦可利用電子手簿或全站儀所存儲的測量數(shù)據(jù)傳到計算機上再以交互編緝的方式成圖。它提供的功能與原來的測量習慣基本上能保持一致，比較簡單易學(xué)，測量人員可以很快的熟悉并上手操作，提供了地籍測量的相關(guān)內(nèi)容，對于地籍表格的處理方便快捷。所以，許多從事地籍測量的單位選擇了它。 

 

  而對于已經(jīng)熟悉AUTO CAD的用戶而言，****系列與SCS系列則是一個不錯的選擇，因為它們是基于AUTO CAD平臺開發(fā)的，AUTO CAD的所有功能它都可以用，而AUTO CAD則是世界上大家所共認的繪圖平臺，其編輯功能是有目共睹的。

 

  ****與SCS的功能差不多，各有所長與所短。****的服務(wù)可以說是一個電話隨叫隨到，而SCS的服務(wù)在近一段時間內(nèi)是無法與其所相提并論的。它們均提供三種作業(yè)方式：電子平板方式、原圖數(shù)字化方式及內(nèi)外業(yè)一體化。在CAD的基礎(chǔ)上，開發(fā)了許多功能，如量算定點、圖形復(fù)制、繪制多功能復(fù)合線等。除此之外，還提供了地籍表格繪制與圖紙管理等功能。對于哪些既想用電子平板方式作業(yè)，又能在室內(nèi)編輯成圖的單位而言，可以選擇它。 

 

  當然，以上這些軟件的功能會隨著時間的推移而逐步完善。對這些軟件的認識也只是本人的一管之見。 

 

1． 控制測量 

  在數(shù)字測圖工作中，控制測量的工作與傳統(tǒng)的控制測量相比，應(yīng)該更簡便，當然，在新的規(guī)范中，對這一方面的要求沒有多大的改動，但根據(jù)本人的實際工作經(jīng)驗及積累，有一些限制條件是可以放寬的，特別是圖根控制。 

  隨著GPS技術(shù)的發(fā)展成熟及全站儀的普及，三角測量現(xiàn)在已基本上淡出了控制測量這個舞臺。所以對大多數(shù)的人員而言，無疑大大地減輕了工作的強度。去掉了三角測量的種種枷鎖的限制，取而代之的是更為靈活的GPS網(wǎng)及導(dǎo)線（網(wǎng)）測量。在本文中，僅就圖根測量及圖根加密作一探討。 

  現(xiàn)在各測繪單位所使用的電子全站儀的精度一般為6″、3＋5ppm以下，加上是電子自動讀數(shù)，所以它的實際精度要較其標稱精度高，相對于光學(xué)經(jīng)緯儀而言，就更具優(yōu)勢。 

  眾所周知，在傳統(tǒng)測圖中，地面點平面位置的誤差受下列誤差的影響： 

 

1．圖根點的展繪誤差M展 

2． 測定地物點的距離誤差M距 

3． 測定地物點的方向誤差M刺M繪 

4． 地形圖上地物點的刺點誤差M刺 

5． 清繪時所造成的誤差M繪 

綜上所述，地形圖上地物點平面位置的誤差可用下式表示 

M物＝ 

以1：1000比例尺，最大視距為100米為例，根據(jù)經(jīng)驗，有下表 

誤差 M展mm M距mm M向mm M刺mm M繪mm M物mm 

數(shù)值 0.18 0.39 0.18 0.20 0.08 0.51 

  而在數(shù)字測圖中，因為是計算機自動展點，所以圖根點與地物點的展繪誤差可忽略不計，看作0。則剩下的為M距、M向。取方向中誤差為標稱精度的3倍極限，因為是半測回測角，所以方向的誤差為6X 2X3＝17″，取碎部點至測站的距離為300m，則M向＝17／206265X300＝0.024m ,測距儀的標稱精度取3＋5ppm。顧及測量中棱鏡不到位等各項因素的影響，取經(jīng)驗值0.020m。則實測得的該平面點相對于圖根點的誤差為0.032m。 

 

  由上可見，在視線良好的情況下，由于全站儀相對于經(jīng)緯儀測角、測距精度的提高及計算機的應(yīng)用，測量碎部點的距離可以放大，圖根點的密度可作相應(yīng)地降低，邊長可放寬至100至300米。對于支站，也可不受2站的限制，根據(jù)本人的實踐，支3到4站的精度還是可以達到要求的。當然，在城市密集建筑區(qū)和通視不好的條件下，顧及以后地形圖修測或工程放樣的要求，圖根點的密度應(yīng)增加。 

 

  數(shù)字測圖中，碎部測量的主要方法為極坐標法，在實測得多數(shù)碎部點的坐標后，可利用軟件中的方向交會、距離交會、十字尺測量法或量算定點等方法來取得其余各點的坐標，再輔以軟件中的偏移、拷貝、延伸等功能，得到最后的圖形。 

 

  我所在的單位是一個僅有8人的小型測繪單位，主要從事地形圖修測補測的維護工作、建筑工程放樣、變形觀測、市政工程及地形圖測繪等業(yè)務(wù)。因為面廣量大，在人員的配備上盡量求精簡，所以不可能采取與一些大型測繪單位的作業(yè)方法，而必須創(chuàng)造出一套適合于本單位的方法。 

 

  在非電子平板數(shù)字測圖中，很多單位所采用的方法為外業(yè)草圖＋室內(nèi)交互編緝來完成測圖工作。但這樣一來，勢必會降低外業(yè)的工作效率，操作也比較繁瑣。在測量的運作中，繪制草圖并不簡單，特別是在建筑物多時，相當麻煩，加上專人畫草圖，在人力上也是一種浪費。而我隊的地形測繪小組，基本上由2人組成，一人觀測并在全站儀上作記錄并編碼，一人跑尺并內(nèi)業(yè)繪圖，經(jīng)多年的實踐，表明是可行的。 

 

  在點號的編碼方式中，一般可以采取6至7位，為（0至9）（XX）（XXX），第一位為連接關(guān)系，如0表示獨立點，不與前面的其它點發(fā)生聯(lián)系；1與前面的點為同一地物（貌），與前點連；2表示與前一點為隔一點連關(guān)系；3表示有三個方向，4表示該地物（貌）到此結(jié)束；5曲線連；等等，各單位與自行約定。第二到第三位為地物（貌）的代碼，如2層磚房為F2，簡易房為F0，在建房為FJ，圍墻為WQ，加固陡坎為K2，不加固陡坎為K1，高壓線為D2，輸電線為D1，通訊線為D3，地類界為DL等等。

 

點號 編碼 備注 點號 編碼 備注 

1 0F3001 磚3開始 15 0DL015 地類界開始 

2 1F3002 與上點連 16 1DL016 與上點連 

3 1F3003 與上點連 17 1DL017 與上點連 

4 1FY004 磚3的陽臺 18 4DL018 與上點連 

5 0F2005 磚2開始 19 0K1019 不加固陡坎開始 

6 1F2006 與上點連 20 1K1020 與上點連 

7 1F2007 與上點連 21 3KT021 與上點連，有一稻田方向 

8 0F0008 簡易房開始 22 3KT022 與上點連，有一稻田方向 

9 1F0009 與上點連 23 4K1023 不加固陡坎結(jié)束 

10 1F0010 與上點連 24 0K2024 加固陡坎開始 

11 0D1011 低壓線開始 25 3KT025 與上點連，有一稻田方向 

12 1D1012 與上點連 26 3KT026 與上點連，有一稻田方向 

13 1D1013 與上點連 27 4K2027 加固陡坎結(jié)束 

14 1D1014 與上點連 

  依此類推，當在外業(yè)完成各點的編號（編碼）后，回到室內(nèi)就可以把傳輸?shù)接嬎銠C的各點在計算機屏幕上以展繪編碼的方式出來，再根據(jù)跑尺人員自己所走過的線路，輔以這些點號編碼，則可比較方便地把這些點連接起來�；蛘咄ㄟ^編制編碼引導(dǎo)文件，實現(xiàn)自動連線。 

當完成這項工作后，再把這些圖拿到實地對照，量取實地沒有測到的各種數(shù)據(jù)，再在計算機上進行交互編緝，從而得最終的地形圖。 

 

  當然，采用以上方法，對觀測及司尺人員的要求是比較高的。第一 配合要默契，這一點測完了，下一點應(yīng)測什么應(yīng)心靈相通；對觀測人員的輸入數(shù)字及字母的熟練程度要求較高，一般應(yīng)在10秒內(nèi)完成（當然，有的點號是不用輸入的）。第二 司尺人員擔負著室內(nèi)繪圖的工作，是測圖過程中的主要人員，所以對于地物（貌）的綜合取舍等要心中有數(shù)，并且應(yīng)在跑尺前確定好跑尺的線路，盡量避免走冤枉路。 

 

  經(jīng)本人的實踐表明，利用該法測量要較草圖法省事、快捷。測站上所需要的僅是編碼及照準兩個過程，而司尺人員所需要做的僅是通過對講機報編碼、擺放棱鏡兩個過程�，F(xiàn)在的全站儀測量一個坐標，基本上在1秒以內(nèi)，有的甚至達到了0.3秒一個點。受司尺員走路等原因的影響，測地物約30秒一個點、地貌在1分鐘以內(nèi)，可以說，主要的時間是從一個點到另一個點的時間，而在這么短的時間內(nèi)，畫草圖的人員基本上是跟不上這個思路與速度的。經(jīng)本人每天測量小時計，每天約可測600至900點。而且，連線的成功率在95％以上。 

 

1． 依比例的規(guī)則的建（構(gòu)）筑物只需測出三點，第四點可由計算機來完成。 

2． 不規(guī)則的地貌應(yīng)盡量能多測一些點，因為在傳統(tǒng)測圖中，一些細小的變化可通過手工來完成，但計算機的模擬是無法比較真實的反映出這些實際地形的。 

3． 對于程序中規(guī)定順序繪制的圖塊，如橋梁，廣告牌等等，最好能按其順序進行測量。 

 

1． 測圖單元的劃分，盡量以自然分界為界，如河流、道路等等，以便于地形圖的施測，也減少了接邊的問題。 

2． 能夠測量到的點盡量實測，盡量避免用皮尺（鋼尺）量取。因為用全站儀所測量的速度遠非皮尺量取所能比的，而且精度也會高些。 

3． 同一類地物（貌）應(yīng)先測，以避免內(nèi)業(yè)造成一些不必要的麻煩，當然，根據(jù)實地的實際情況，可作靈活的運用。同時，也方便測站上觀測人員的數(shù)字及字母輸入。 

4． 測等高線時，除了測量特性線外，還應(yīng)盡量多測一些加密的點，以滿足計算機建模的需要，也能更加詳盡地把映出地貌。 

5． 由于數(shù)字測圖很多工作是在計算機上完成的，所以如何加強檢核是每個單位所就解決的。特別是在測區(qū)遠離內(nèi)業(yè)地點時，必須有一定的措施。